Trang chủ Sống bằng sáng tạo Khoa học công nghệ Sản xuất hydro sạch từ năng lượng mặt trời

Sản xuất hydro sạch từ năng lượng mặt trời

Trong cuộc chạy đua toàn cầu nhằm chống lại biến đổi khí hậu và giảm lượng khí thải carbon, hydro được coi là “đối thủ nặng ký” để thay thế nhiên liệu hóa thạch. Mới đây, các nhà khoa học đã phát triển ra cách làm cho hydro trở thành một loại nhiên liệu thay thế đáng tin cậy là sử dụng nhiều năng lượng và carbon.

Cho dù nước được tách ra bằng điện hay hydro được thải ra từ nhiên liệu hóa thạch hoặc các nguồn hydrocacbon khác, mỗi bước tiến trong quá trình tạo ra hydro đều đi kèm với ít nhất hai bước lùi về lượng phát thải CO2 liên quan. Trong một số quá trình, mỗi kg hydro đi kèm với gần 30kg CO2 tạo ra.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu quốc tế do Đại học Kyoto đứng đầu đã phát triển một nhà máy hydro mới dựa trên các nguồn tài nguyên hoàn toàn có thể tái tạo để tạo ra lượng CO2 liên quan thấp nhất. 

Tác giả Shutaro Takeda cho biết: “Năng lượng mặt trời là ứng cử viên để thúc đẩy bất kỳ sản xuất hydro nào, nhưng vấn đề thường là ánh sáng mặt trời quá gián đoạn.”

Cách tiếp cận mới của nhóm nghiên cứu là sử dụng hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời – đây được xem là cách hiệu quả và thiết thực nhất để tạo ra hydro với lượng khí thải carbon thấp. Nhóm nghiên cứu đang kết hợp hai hệ thống khác nhau để tạo ra một cơ sở hydro mới được gọi là nhà máy sản xuất hydro khí hóa gián tiếp sinh khối tiên tiến sử dụng năng lượng mặt trời, hay nhà máy SABI-Hydro.

Các nhà khoa học thiết kế cơ sở để sản xuất hydro không phát thải carbon bằng năng lượng mặt trời.

Đầu tiên, để thu ánh sáng mặt trời một cách hiệu quả, họ đã chọn cách sắp xếp các gương đặc biệt, được gọi là heliostats, tập trung ánh sáng vào một bộ thu ở đỉnh của một cấu trúc tháp. Trong điều kiện này, vật liệu truyền nhiệt trong máy thu có thể đạt nhiệt độ lên đến 1.000 độ C.

Tiếp theo, nhiệt này được truyền từ bộ thu đến bộ phận khí hóa của hệ thống, nơi một bình chứa dăm gỗ dưới dạng sinh khối được làm nóng mạnh trong điều kiện không có oxy. Thay vì đốt bằng cách đốt cháy, các mảnh gỗ được chuyển đổi thành một hỗn hợp khí có chứa một tỷ lệ lớn hydro.

Ngoài ra, trong trường hợp không có hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời, bộ khí hóa này cũng có thể được làm nóng thông thường bằng cách đốt cháy nhiên liệu để cung cấp nhiệt cho hệ thống.

Cuối cùng, nhóm đã đánh giá tác động môi trường tổng thể của thiết kế, dựa trên phương pháp đánh giá tác động tiêu chuẩn quốc tế, ReCiPe2016. Kết quả cho thấy hệ thống SABI-Hydro sẽ chỉ thải ra 1,04 kg CO2 trên mỗi kg hydro được tạo ra: giá trị nhỏ nhất trong số tất cả các phương pháp sản xuất hydro hiện có.

Thiên nhiên là nguồn tài nguyên lớn nhất và cung cấp mọi thứ chúng ta cần để chống lại là sự nóng lên toàn cầu. “Mô hình của chúng tôi cho thấy việc sử dụng năng lượng mặt trời và tài nguyên sinh khối từ các khu rừng được quản lý có thể cho phép chúng tôi sản xuất hydro một cách bền vững và ít tác động đến môi trường”, ông Takeda nhấn mạnh.

Theo VietQ

CÁC TIN KHÁC

Những họa sĩ vẽ bìa sách độc đáo

Tô Chiêm, Nguyễn Hữu Khoa, Tạ Quốc Kỳ Nam, Ngô Xuân Khôi... là những họa sĩ vẽ bìa sách vừa được vinh danh tại giải thưởng của triển lãm “Nghệ thuật bìa sách Việt Nam 2022”.

‘Tìm kiếm ý tưởng mới từ sách’

Thứ trưởng Bùi Thế Duy cho rằng, sách luôn mang lại những giá trị quý, với những người làm khoa học, sách là phương tiện cần thiết giúp "nảy sinh những ý tưởng mới".

Ứng dụng công nghệ thực tế ảo 3D trong khám, chữa bệnh

Các nhà nghiên cứu tại Phần Lan vừa phát triển phương pháp tạo ra dữ liệu hình ảnh y khoa 3 chiều (3D) và đưa dữ liệu này vào thực tế ảo (VR). Công nghệ mới này cho phép các bác sĩ sử dụng kính thực tế ảo để thăm khám sức khỏe cho bệnh nhân, đưa ra chẩn đoán và thậm chí lên kế hoạch phẫu thuật.

Ứng dụng khoa học – công nghệ trong sản xuất nước mắm truyền thống

Việc ứng dụng khoa học - công nghệ trong sản xuất nước mắm truyền thống hiện đang được nhiều doanh nghiệp, cơ sở sản xuất trên địa bàn tỉnh quan tâm thực hiện. Qua đó, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, hiệu quả kinh tế cho nghề sản xuất nước mắm tại địa phương.

Drone siêu nhẹ có thể bay 24 phút

Nhờ quả cây phong, nhóm chuyên gia Hong Kong phát triển mẫu drone nặng 35 gram với thời gian bay vượt trội so với các drone khối lượng tương đương.

Sáng chế thiết bị hút bụi bằng lực tĩnh điện

Thạc sĩ Nguyễn Thành Minh - giáo viên Trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai (huyện Vạn Ninh, Khánh Hòa) đã chế tạo thành công thiết bị lọc, hút bụi đơn giản phục vụ giảng dạy. Giải pháp đã đạt giải khuyến khích Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh lần thứ IX (2020 - 2021).

Bài viết nổi bật

Triển lãm “Vẻ đẹp của làng nghề Việt”

Ngày 15/5, tại Bảo tàng Thế giới Cà phê, Tp. Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk đã khai mạc Triển lãm Vẻ đẹp của Làng nghề Việt, với chủ đề “Tinh hoa truyền thống truyền cảm hứng tương lai”.

Chiến lược phát triển khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo đến năm 2030

Chiến lược KH&CN và đổi mới sáng tạo đóng vai trò quan trọng phát triển công nghiệp mũi nhọn, trọng tâm là công nghiệp chế biến, chế tạo, góp phần quan trọng vào cơ cấu lại nền kinh tế theo hướng hiện đại.

PGS Phạm Bảo Sơn điều hành phiên tọa đàm ‘khơi nguồn sáng tạo trẻ’

Tại hội nghị các nhà khoa học trẻ ngày 17/5, PGS.TS Phạm Bảo Sơn cùng 5 diễn giả sẽ thảo luận để tìm giải pháp khơi nguồn sáng tạo cho các nhà khoa học trong nước.

Người chung sức làm lên ‘linh hồn’ của khoa học môi trường ở Việt Nam

Cả cuộc đời của bà gắn liền với ngành Hóa học môi trường; Độc học môi trường...để lại trong bà những kỷ niệm sâu đậm cũng như những trăn trở không nguôi.

Những họa sĩ vẽ bìa sách độc đáo

Tô Chiêm, Nguyễn Hữu Khoa, Tạ Quốc Kỳ Nam, Ngô Xuân Khôi... là những họa sĩ vẽ bìa sách vừa được vinh danh tại giải thưởng của triển lãm “Nghệ thuật bìa sách Việt Nam 2022”.

[WOWTIMES – Niên lịch & Thành tựu Việt Nam 2022] VINACONEX – 34 năm tiên phong trong lĩnh vực Xây dựng, Bất động sản...

(KỶ LỤC - WOWTIMES) - Thành lập ngày 27/9/1988, tiền thân là Công ty dịch vụ và xây dựng nước ngoài, trải qua 33 năm nỗ lực không ngừng nghỉ, VINACONEX đã thi công hàng nghìn công trình đóng góp vào sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, an ninh quốc phòng, an sinh xã hội thuộc các lĩnh vực: xây dựng dân dụng và công nghiệp; hạ tầng giao thông; hạ tầng khu công nghiệp; khu đô thị mới, công trình thủy lợi, thủy điện...

Bài viết mới nhất

Triển lãm “Vẻ đẹp của làng nghề Việt”

Ngày 15/5, tại Bảo tàng Thế giới Cà phê, Tp. Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk đã khai mạc Triển lãm Vẻ đẹp của Làng nghề Việt, với chủ đề “Tinh hoa truyền thống truyền cảm hứng tương lai”.

Chiến lược phát triển khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo đến năm 2030

Chiến lược KH&CN và đổi mới sáng tạo đóng vai trò quan trọng phát triển công nghiệp mũi nhọn, trọng tâm là công nghiệp chế biến, chế tạo, góp phần quan trọng vào cơ cấu lại nền kinh tế theo hướng hiện đại.

PGS Phạm Bảo Sơn điều hành phiên tọa đàm ‘khơi nguồn sáng tạo trẻ’

Tại hội nghị các nhà khoa học trẻ ngày 17/5, PGS.TS Phạm Bảo Sơn cùng 5 diễn giả sẽ thảo luận để tìm giải pháp khơi nguồn sáng tạo cho các nhà khoa học trong nước.

Người chung sức làm lên ‘linh hồn’ của khoa học môi trường ở Việt Nam

Cả cuộc đời của bà gắn liền với ngành Hóa học môi trường; Độc học môi trường...để lại trong bà những kỷ niệm sâu đậm cũng như những trăn trở không nguôi.

Những họa sĩ vẽ bìa sách độc đáo

Tô Chiêm, Nguyễn Hữu Khoa, Tạ Quốc Kỳ Nam, Ngô Xuân Khôi... là những họa sĩ vẽ bìa sách vừa được vinh danh tại giải thưởng của triển lãm “Nghệ thuật bìa sách Việt Nam 2022”.

[WOWTIMES – Niên lịch & Thành tựu Việt Nam 2022] VINACONEX – 34 năm tiên phong trong lĩnh vực Xây dựng, Bất động sản...

(KỶ LỤC - WOWTIMES) - Thành lập ngày 27/9/1988, tiền thân là Công ty dịch vụ và xây dựng nước ngoài, trải qua 33 năm nỗ lực không ngừng nghỉ, VINACONEX đã thi công hàng nghìn công trình đóng góp vào sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, an ninh quốc phòng, an sinh xã hội thuộc các lĩnh vực: xây dựng dân dụng và công nghiệp; hạ tầng giao thông; hạ tầng khu công nghiệp; khu đô thị mới, công trình thủy lợi, thủy điện...